KR930005914B1 - 압연기 유막베어링용 냉각제 시일 - Google Patents

압연기 유막베어링용 냉각제 시일 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

압연기 유막베어링용 냉각제 시일
제1도는 종래의 냉각제 시일이 결합된 유막베어링 조립체의 부분 단면도.
제2도는 종래 냉각제 시일의 변형 상태를 보인 확대 단면도.
제3도는 본 발명에의한 냉각제 시일의 단면도.
제4도는 로울러 끝면에 의한 변형 상태를 보인 본 발명에의한 시일의 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
12 : 로울러 끝면 24 : 시일조립체
30 : 시일 끝판 50 : 냉각제 시일
52 : 베이스 플렌지 54 : 스트류 삽입 구멍
56 : 사일링 플렌지 56a : 시일링 플렌지 제1부분
56b : 시일링 플렌지 제2부분 56c : 힌지부
60 : 시일링 립
본 발명은 압연기의 유막 베어링에 사용되는 시일 조립체용 냉각제 시일에 관한 것이다.
종래에도 제1도에 도시된 바와 같은 압연기의 유막 베어링용 시일 조립체가 알려졌는바, 이러한 구성은 미국 특허 제4,455,856호에 설명되어 있다. 제1도에 의하면 로울러(10)의 끝면(12)에는 중간 경사부(14)가 결합되고 중간 경사부(14)는 슬리이브(18)로 둘러싸인 좁은 직경 부분(16)을 갖고 있다. 로울러 넥(neck)에 고정된 이 슬리이브(18)는 로울러 초크(22)내에 고정 된 부싱(20)에 축수 결합 되었다. 오일은 슬리이브(18)와 부싱(20) 사이의 축수 계면속으로 연속적으로 공급되게 되었다. 시일 조립체(24)는 로울러 넥의 경사부(14)를 둘러싸서 축수로부터 오일이 유출되는 것을 방지함과 동시에 냉각수, 압연 부스러기등의 오염물질이 축수내로 흘러들어가는 것을 방지 하도록 되어 있다.
전술한 시일 조립체(24)는 원륜상 가요성 플렌지를 갖는 넥 시일(26), 오일차단링(28), 시일 끝판(30) 및 냉각제 시일(32)을 포함하는바, 넥 시일(26)과 오일차단링(28)은 로울러 넥에 지지되어 로울러 넥과 함께 회전하게 되어 있는 반면, 끝판(30)과 냉각제 시일(32)은 베어링 초크(22)에 고정되게 되었다.
이러한 구성에서 사용된 냉각제 시일(32)은 연결부(36)에서 꾸부러지게 일체로 형성된 시일링 플렌지(38)와 베이스 플렌지(34)를 갖고 있으며, 시일링 플렌지(38)의 끝 부분은 로울러 끝면(12)에 접촉하는 비교적 예리한 시일링 립(39)으로 되어 있다. 베이스 플렌지(34)에는 구멍(40)이 형성 되어 있어서 이 구멍(40)속으로 삽압된 스크류(42)가 시일 끝판(30)에 결합되게 되었다. 그리고 베이스 플랜지(34)에는 로울러 끝면(12)쪽으로 돌출된 돌출부(44)가 형성되어 있으며 이 돌출부(44)는 로울러가 시일 끝판(30)쪽으로 이동할 때 로울러의 끝면(12)이 시일 끝판(30)과 직접 접촉하지 못하도록 하는 완충 역할을 한다.
이와같은 구성은 일반적으로 만족할만한 성능으로 작동 되지만 결점도 갖고 있음이 나타났다. 예를 들면 로울러가 시일 끝판(30)측으로 축방향의 이동을 하는 경우 시일링립(39)이 원래의 직경 D1에서 확대된 직경 D2로 방사상으로 확장 되고 그 결과 시일링립(39)에 후프 응력이 발생하여 시일링립(39)이 증가된 압력으로 로울러 끝판(12)에 접촉 하는 문제점이 발생하였다. 이와같은 증가된 압력은 온도의 상승을 초래하고 마찰을 증가시켜 시일링 립의 마모를 촉진하게 된다. 더구나 제2도에 도시된 바와 같은 극단적인 경우에는 증가된 후프 응력이 돌출부(44)를 시일 끝판(30)에서 이탈 되도록 하는 경우가 있다. 이러한 현상은 시일링 플렌지의 마찰, 가열 및 마모를 증가시키게 된다. 또한 후프 응력이 더 증가되면 스크류(42)들 사이의 베이스 플렌지(34)가 시일 끝판(30)으로 부터 떨어지게 되고 그 결과 플랜지(34)와 끝판(30) 사이에 간극(46)이 형성되게 되어 냉각제와 오물이 그 속으로 침투되게 된다.
본 발명은 전술한 문제점이 나타나지 않도록 하거나 최소한으로 감소되도록 하기 위하여 시일링 플렌지를 힌지부에 의하여 연결된 제1부분과 제2부분으로 구성하여서 된 것이다. 시일링 플렌지의 형태, 가요성 및 탄성은 밀폐립이 로울러 끝면에 의하여 밀폐 끝판 쪽으로 압력을 받는 경우 힌지 부분이 축방향으로 변위 되면서 방사상 방향으로 확장 되게 한다. 그에 따라 시일링립은 축 방향으로 변형 되면서도 방사상으로의 확장은 약간만 일어나게 된다. 방사상 확장과 그에 따른 증가된 후프 응력의 대부분은 시일링 립으로부터 힌지 부분으로 이동 하므로 로울러 끝면에 대한 립의 압력은 현저히 적어지고 그에 따라 마찰 열과 마모 현상이 감소되게 된다.
시일링립의 외주연부는 둥근 형태로 형성하여 마찰에 의한 마모가 감소되게 하는 것이 좋다.
본 발명을 첨부 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
제3도 및 제4도는 본 발명의 일예를 설명하기 위하여 도시한 것으로서 베어링 조립체를 구성하는 각 부품들은 제1도 및 제2도에서 설명한 것과 동일하므로 동일한 부호를 사용 하였다.
냉각제 시일(50)은 베이스 평면(Pb)상에 방사상으로 위치하는 베이스 플렌지(52)를 포함한다. 베이스 플렌지 (52)는 시일 끝판(30)에 시일을 고정 시키기 위한 스크류(42)가 삽입되는 구멍(54)을 갖고 있다. 베이스 플렌지(52)의 일측 끝부분(58)에는 가요성 원륜산 시일링 플렌지(56)가 일체로 형성 되었는바, 이 시일링 플렌지(56)는 베이스 플렌지(52)로부터 탄력성 있게 이어져 있고 이 시일링 플렌지의 외축 끝부분에는 둥근 립(60)이 형성 되었다. 이립(60)은 베이스 평면(Pb)에 평행 하면서 일정한 간격을 유지하는 시일링 평면(PS)에 위치하고 로울러 끝면(12)에 밀착되도록 되었다.
시일링 플렌지(56)는 힌지부(56c)에서 꾸부러지게 연결된 제1부분(56a)와 제2부분(56b)을 포함 하는바, 제1부분(56a)은 베이스 평면(Pb)으로부터 시일링(a)을 향하여 내측으로 경사지게 이어져 있으며 그 끝부분에 중앙 힌지부(56c)가 연결되었고, 제2부분(56b)은 중안 힌지부(56c)로부터 시일축 반대 쪽으로 시일링 표면(PS)을 향하여 경사지게 이어져 있다.
제1부분(56a)의 폭 W1은 제2부분(56b)의 폭 W2보다 좁게 하는 것이 좋다. 또한 제2부분의 두께(t)는 시일링립(60)에 인접한 부분을 가장 두껍게하고 힌지부(56c)에 인접한 부분이 가장 얇도록 서서히 작게 하는 것이 좋다. 이와같이 하면 제2부분(56b)은 립(60)에 이어지는 부분이 다른 부분보다 단단하여질 뿐아니라 제1부분(56a)보다도 단단하여 지게 된다.
냉각제 시일(50)은 종래의 시일에서 사용한 것과 같은 고무나 기타의 탄성물질로 성형 하는바, 베이스 플렌지(52)의 경도는 밀폐 플렌지(56)보다 큰 것이 좋다.
제4도에 도시된 바와 같이 시일링 립(60)이 로울러 끝면(12)에 의하여 베이스 플렌지(52)측으로 압력을 받아서 냉각제 시일(50)이 변형되는 경우, 시일링 플렌지(56)의 형태, 가요성 및 탄성은 힌지부(56c)가 경사경로로 X로 꾸부러지게 한다. 꾸부러지는 경로 X는 방사상 성분 Xr과 축성분 Xa를 갖는다. 이와같은 힌지부(56c)의 방사상 및 축방향 변형은 시일링립(60)이 축방향 경로 Y를 따라 약간만 방사상 확장을 하도록 한다. 이와같이 탄성 원륜상 동체의 방사상 변형을 수반하는 후프 응력은 시일링 립(60)으로부터 힌지부(56c)까지 광범위하게 전달된다. 그 결과 시일링(60)은 제1도 및 제2도에 도시된 종래의 냉각제 시일보다 비교적 적은 압력으로 로울러 끝면(12)에 접촉하게 된다. 이와같은 가벼운 접촉 압력은 마찰열을 감소 시키므로 시일의 수명이 연장되게 된다. 또한 립(60) 부근의 제2부근(56b)의 두께(t)를 두껍게 하면 이 부분이 마찰에 의하여 발생된 열을 립으로터 전달하는 축열부의 역할을 한다.
본 발명에 의한 또 다른 이점은 시일링 플랜지의 형태, 가요성 및 탄성이 베이스 플렌지(52)를 찌그러지게 하거나 시일끝판(30)과의 밀폐 결합을 방해합이 없이 로울러의 축방향 유동을 가능케 한다는 것이다. 즉 베이스 플렌지(52)는 시일링 플렌지(56)에 가하여지는 휨 모멘트로 부터 효과적으로 격리되게 된다.
시일링 립(60)의 둥근 형태는 립과 로울러 끝면간의 접촉이 선상으로 이루어지게 하여 립의 마모를 감소시키고 마모가 일어나는 경우에도 보다 균일하게 일어나도록 하는 이점이 있다.

Claims (8)

  1. 로울러 넥을 둘러싸는 시일 조립체의 시일 끝판에 착설되는 베이스 플렌지와 전기한 베이스 플렌지에 경사기제 일체로 이어지오록 형성되어 그 외측 끝 부분이 로울러 끝면에 접촉하게 된 타성 시일링 플렌지로 구성된 원륜상 냉각제 시일에 있어서, 시일링 플렌지(56)가 베이스 플렌지(52)에서 중앙 힌지부(56c)까지 내측으로 경사지게 이어지는 제1부분(56a)과 중앙 힌지부(56c)로부터 시일 중심축 쪽으로 경사지게 이어지는 제2부분(52b)으로 구성되고 제2부분(56b)의 끝부분에 시일링 립(60)이 형성 되었음을 특징으로 하는 압연기 베어링용 냉각제 시일
  2. 청구범위 1항에서, 베이스 플렌지(52)가 로울러 축(a)에 수직으로 되는 베이스평면(Pb)상에 위치하고 시일링 립(60)은 베이스 평면(Pb)으로부터 일정한 간격을 두고 위치하는 시일링 편면(Ps)상에 위치하고 있음을 특징으로 하는 시일.
  3. 청구범위 2항에서, 전기한 시일링 플렌지(56)는 시일링립(60)이 베이스 플렌지(52)쪽으로 축방향으로 변형될때 힌지부(56c)의 축방향 및 방사상 변형도 동시에 일어날 수 있도록 특징으로 하는 시일.
  4. 청구범위 1항에서, 전기한 제1부분(56a)은 로울러 축(a)을 향하여 전기한 베이스 플렌지(52)로부터 약간 꺽어진 다음 중앙 힌지부(56c)까지 이어졌고 제2부분(56b)은 전기한 힌지부(56c)에서 시일축(a)의 반대쪽으로 꺽어져서 전기한 시일링립(60)까지 이어졌음을 특징으로 하는 시일.
  5. 청구범위 1항에 있어서, 전기한 제1부분(56a)의 폭이 제2부분(56b)의 폭보다 적게 되었음을 특징으로 하는 시일.
  6. 청구범위 1항에 있어서, 제2부분(56b)의 두께가 립(60)부분으로부터 힌지부(56c)쪽으로 점차 적게 형성되었음을 특징으로 하는 시일.
  7. 청구범위 1항에 있어서, 시일링 립(60)이 로울러 끝면(12)과 접촉하는 부분에서 둥그런 형태로 되었음을 특징으로 하는 시일.
  8. 청구범위 1항에 있어서, 전기한 제2부분(56b)은 시일링 립(60)에 인접한 부분의 강성이 힌지부(56c)에 인접한 부분 및 제1부분(56a)의 강성 보다 큰 강성을 갖고 있음을 특징으로 하는 시일.
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